本发明涉及氩产品提取，具体涉及一种空分装置氩产品提取率的计算方法及氩产品提取工艺。

背景技术：

1、空分装置就是用来把空气中的各组分气体分离，分别得到氧气、氮气，氩气等气体的一套工业设备装置。

2、氩产品在提取时，通常需要在完成液氧的提取后将氩进行粗分离，随后通过精馏的方式得到纯度符合要求的液氩(依据gb/t8482-2017高纯氩纯度体积分数为≥99.999％)；例如申请号为201310179510.5的中国发明专利，提供了一种提高液氩产量的系统及方法，通过精氩塔对氩气进行氮、氩分离，得到纯氩产品。

3、在对氩气进行氮、氩分离时，通常通过控制流量调节阀的开断时间调节回收氩的量，例如申请号为202111300398.7的中国发明专利，提供了一种优化氩系统开车时长的液化氩制备方法，通过对粗氩塔中流量的调节，在保证氧纯度的前提下，尽可能提高粗氩塔中氩馏份含量。

4、但是，在实际运行过程中，由于空分装置的工作负荷并非保持恒定不变，并且不同工作负荷下氩产品的提取率也会存变化，这就导致空分装置在不同负荷状态下工作时，得到的粗氩量不同，而通过固定流量调节阀的开度从粗氩中抽取氩气，这就会导致提取流量过大或者过小，使得氩产品中含氧量超标或者过多氩气没有抽取而浪费，降低了氩产品的提取量以及氩产品的品质，进一步降低了生产效益，因此不能满足实际氩产品生产需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种空分装置氩产品提取率的计算方法及氩产品提取工艺，解决目前因空分装置工作负荷不同导致氩产品提取效益低的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的方案：

3、一种空分装置氩产品提取率的计算方法，包括以下步骤：

4、s1、确定空分装置负荷范围n；

5、s2、在空分装置任一负荷状态下，获取空分装置的工艺氩提取流量c；

6、s3、设定采集时长t，得到采集时长t下，液氩贮槽中的实际氩提取量p；

7、s4、根据采集时长t、工艺氩提取流量c和对应时长下实际氩提取量p，得到空分装置对应负荷状态下氩提取偏差系数j；

8、s5、根据工艺氩提取流量c、氩提取偏差系数j和空分装置在对应负荷状态下消耗空气流量a，确定空分装置在对应负荷状态下的实际氩提取率k；

9、s6、逐级调整实际氩提取率k，得到多个氩修正提取率ku，根据不同氩修正提取率ku确定空分装置提取工艺氩的纯度，将满足提取工艺氩纯度时对应所有氩修正提取率的最大值作为当前空分装置负荷状态下的氩产品提取率l；

10、s7、执行步骤s2～s7，直至得到空分装置不同负荷对应的氩产品提取率。

11、进一步限定，所述步骤s2包括以下步骤：

12、s2.1、将空分装置负荷范围n划分为s份，得到空分装置负荷范围ns，s＝1～s；

13、s2.2、将空分装置负荷范围ns内任一值作为空分装置测试负荷ns，s＝1～s；

14、s2.3、按照顺序选择一个空分装置测试负荷为空分装置当前负荷；

15、s2.4、通过气相流量计获取空分装置当前负荷状态下，工艺氩提取流量c。

16、进一步限定，所述步骤s3包括以下步骤：

17、s3.1、设定采集时长t；

18、s3.2、根据液氩贮槽的底面积f和采集时长t下液氩贮槽的液位上升高度ht，得到液氩贮槽中的实际氩提取量p，p＝htfρ液，ρ液为液相氩的密度。

19、进一步限定，所述步骤s4包括以下步骤：

20、s4.1、判断空分装置提取的工艺氩为气相或者液相，若为气相，则执行步骤s4.2，若为液相，则执行步骤s4.3；

21、s4.2、根据采集时长t、工艺氩提取流量c和对应时长下实际氩提取量p，得到空分装置对应负荷状态下氩提取偏差系数j：

22、

23、其中，ρ气为气相氩的密度；

24、s4.3、根据采集时长t、工艺氩提取流量c和对应时长下实际氩提取量p，得到空分装置对应负荷状态下氩提取偏差系数j：

25、

26、其中，ρ液为液相氩的密度，e为气态氩和液态氩的体积比例常数。

27、进一步限定，所述步骤s5具体为：

28、根据工艺氩提取流量c、氩提取偏差系数j和空分装置在对应负荷状态下消耗空气流量a，确定空分装置在对应负荷状态下的实际氩提取率k：

29、

30、其中，i为提取工艺氩的纯度，g为氩气在空气中的占比。

31、进一步限定，所述步骤s6包括以下步骤：

32、s6.1、令令ku＝k+ku，得到氩修正提取率ku，其中k为调整量，u为调整次数；

33、s6.2、根据氩修正提取率ku，计算空分装置在对应负荷状态下工艺氩修正提取流量cu，

34、

35、s6.3、空分装置根据单位时间内的工艺氩修正提取量cu进行提取，判断提取的工艺氩纯度是否满足要求，若是，则令u＝u+1，并执行步骤s6.1～s6.3；若否，则令u＝u-1，将得到的氩修正提取率ku作为空分装置当前负荷状态下的氩产品提取率l。

36、进一步限定，所述步骤s7包括以下步骤：

37、s7.1、判断s是否等于s，若是，则执行步骤s7.2；若否，则执行步骤s7.3；

38、s7.2、完成空分装置不同负荷状态下氩产品提取率的计算；

39、s7.3、令s＝s+1，重新执行步骤s2.4～步骤s7.1。

40、进一步限定，所述步骤s7包括以下步骤：

41、s7.1、判断s是否等于1，若是，则执行步骤s7.2；若否，则执行步骤s7.3；

42、s7.2、完成空分装置不同负荷状态下氩产品提取率的计算；

43、s7.3、令s＝s-1，重新执行步骤s2.4～步骤s7.1。

44、一种空分装置氩产品提取工艺，基于上述的空分装置氩产品提取率的计算方法，包括以下步骤：

45、sa、根据空分装置氩产品提取率的计算方法，得到空分装置不同负荷范围对应的氩产品提取率l；

46、sb、根据空分装置当前负荷状态，确定空分装置负荷范围以及该负荷范围对应的氩产品提取率l；

47、sc、按照步骤sb得到的氩产品提取率l提取对应量的工艺氩；

48、sd、将提取的工艺氩存储在液氩贮藏槽中，完成氩产品的提取。

49、本发明的有益效果在于：

50、本发明根据空分装置不同负荷状态下工艺氩理论提取量与实际提取量，确定空分装置在对应负荷状态下的氩损耗，同时利用空气消耗量确定空分装置在满足氩产品纯度要求时，不同负荷状态下工艺氩的提取率，通过计算调整工艺氩的最优提取率改变空分装置工艺氩的提取量，从而确定空分装置不同负荷状态下所提取的工艺氩最优量；一方面避免工艺氩过量提取导致其纯度不满足要求，另一方面在保证纯度要求的同时使工艺氩的提取量最大化，从而在满足生产需求的同时，提高空分装置氩产品的提取量，减少排空气体中氩气含量，减少浪费，提高生产效益，满足实际生产需求。